如何凈化室內(nèi)氯仿、苯污染？不如讓轉(zhuǎn)基因盆栽幫你

常春藤

我們都希望保持家中空氣盡可能潔凈，有時(shí)還會使用高效濾網(wǎng)（ HEPA ）的空氣凈化器了來隔離過敏原和灰塵。但是，一些有害化合物太小了，無法通過這些凈化器過濾除去。當(dāng)我們洗澡、燒開水或在車庫中停放車輛、割草機(jī)時(shí)，像氯仿這種在氯化水中少量存在的小分子，或者是像苯這種汽油的組成成分就會在家中積聚。

目前，華盛頓大學(xué)的研究人員已經(jīng)對一種常見的室內(nèi)盆栽——常春藤，進(jìn)行了基因改造，可以用來除去它周圍空氣中的氯仿和苯。這種經(jīng)過改造的植物能表達(dá)一種名為 2E1 的蛋白，這種蛋白質(zhì)可以將氯仿和苯這些化合物轉(zhuǎn)化為植物用于生長的小分子。這一團(tuán)隊(duì)于 12 月 19 日在Environmental Science & Technology 發(fā)表該研究結(jié)果。

“人們還沒有真正探討這些存在在家中的有害有機(jī)物，我認(rèn)為這是因?yàn)槲覀儗λ鼈儫o能為力。”華盛頓大學(xué)土木與環(huán)境工程系的教授，資深作者 Stuart Strand 表示，“但現(xiàn)在我們已經(jīng)可以改造室內(nèi)植物來為幫助我們清除這些污染物了。”該研究團(tuán)隊(duì)決定使用一種名為細(xì)胞色素 P450 2E1 的蛋白質(zhì)（簡稱 2E1），這種蛋白質(zhì)存在于包括人類在內(nèi)的所有哺乳動(dòng)物中。

在我們身體中，2E1 蛋白能將苯轉(zhuǎn)化為苯酚、將氯仿轉(zhuǎn)化為二氧化碳和氯離子。但 2E1 存在于肝臟之中，只在我們喝酒時(shí)起作用，所以并不能幫助我們凈化日常空氣中的污染物。“我們認(rèn)為應(yīng)該讓這一反應(yīng)發(fā)生在體外，并將其用于植物中，作為‘綠色肝臟概念的一個(gè)例子，”Strand 說。“2E1 也可能對這些植物有利。植物可以利用二氧化碳和氯離子產(chǎn)生能量，而苯酚則可以幫助制造細(xì)胞壁的組分。”

研究人員合成了兔源的 2E1 基因，然后將其引入常春藤，讓常春藤中能夠表達(dá)這一蛋白。常春藤在溫帶氣候中不會開花，所以這種基因改造過的轉(zhuǎn)基因植物無法通過花粉傳播。“整個(gè)過程花了兩年多的時(shí)間，”土木與環(huán)境工程系的科學(xué)家 Long Zhang 說道。“和其他實(shí)驗(yàn)室里只需幾個(gè)月就能培育出的植物相比，這是可以算是很長的一段時(shí)間了。但更重要的是，我們想要常春藤中完成這次改造，因?yàn)槌４禾偈窃诟鞣N條件下都能良好生長的一種室內(nèi)植物。”

研究人員隨后測試了經(jīng)過他們改造后的常春藤與普通常青藤相比，能在多大程度上去除空氣中的污染物。他們把兩種植物都放在玻璃管中，然后向管中分別加入苯或氯仿氣體。在 11 天里，研究小組追蹤了每根管子中每種污染物的濃度變化。對于未改造的常春藤，管中這些有害氣體的濃度并未隨時(shí)間發(fā)生變化。但是對于改造過的植物，經(jīng)過三天，管中氯仿濃度下降了 82%，等到了第 六 天，已經(jīng)幾乎檢測不到氯仿了;苯的濃度也有所下降，但是較為緩慢：到第 八天時(shí)，苯的濃度下降了約 75%。

如果想要家里的盆栽也發(fā)揮凈化空氣的功能，需要在一個(gè)封閉的環(huán)境中，并且最好還要有一個(gè)風(fēng)扇，可以使空氣在屋子內(nèi)流動(dòng)起來，Strand 說。“如果你在房間的角落里養(yǎng)了一株植物，它可能會對整個(gè)空間產(chǎn)生一些影響，但是如果空氣流通性很差，植物的凈化范圍想覆蓋到整個(gè)房間可能需要很長時(shí)間。”目前，研究小組正致力于通過添加一種蛋白質(zhì)來增強(qiáng)植物的效力，這種蛋白質(zhì)可以分解家庭空氣中甲醛。甲醛也是家庭空氣中很常見的一種有害分子，一般存在于一些木制品中，比如強(qiáng)化地板和櫥柜，以及煙草煙霧。

“這些有害分子都是很穩(wěn)定的化合物，所以很難除去它們。”Strand 說。“如果沒有蛋白質(zhì)來分解這些分子，我們就必須使用更復(fù)雜的過程來達(dá)到這一目的。改造室內(nèi)盆栽，讓其表達(dá)的蛋白質(zhì)來凈化則簡單得多，可持續(xù)性也更好。”（摘自美《深科技》）（編輯/諾伊克）